Регенеративното спиране: как двигателят спира и зарежда (малко) батерията
При електрическите тротинетки, моторът не служи само за ускорение: той може също да спира, като връща част от енергията обратно към батерията. Това е регенеративното спиране. То е практично и икономично, тъй като намалява износването на накладките, но също така има ограничения, които трябва да се познават, особено при мощни машини.
Същественото
- При регенеративно спиране, моторът функционира като генератор: той забавя колелото и произвежда електричество.
- Този ток леко зарежда батерията, но подобрението в пробега остава незначително при нормална употреба.
- Ако батерията е напълно заредена, тя вече не може да приема този ток: електрическото спиране се намалява или спира.
- Той никога не замества механичните спирачки, които са единствените, способни да спрат устройството във всяка ситуация.
Моторът се превръща в генератор
Един двигател с постоянен магнит, който се върти, генерира напрежение на своите клеми, подобно на динамо на велосипед. Когато се използва електрическа спирачка, контролерът прекъсва подаването на ток към двигателя и променя неговата функция: той позволява на двигателя да генерира ток в обратна посока. Този ток създава въртящ момент, който се противопоставя на въртенето, което кара колелото да се забавя.
В режим на векторно управление (FOC), всичко е много просто: зададената стойност на въртящия момент става отрицателна. Контролерът регулира тока за спиране с голяма прецизност, точно както регулира тока за ускорение, което осигурява плавно и контролируемо спиране.
Къде отива енергията?
Енергията на движението на електрическия скутер се преобразува в електричество. Част от тази енергия се губи под формата на топлина в двигателя и контролера; останалата част преминава през контролера и се връща обратно към батерията. В този случай, мощностният модул на контролера работи в обратен режим: той повишава напрежението, подавано към двигателя, така че то да надвиши напрежението на батерията и да позволи нейното презареждане.
При ниска скорост, моторът генерира малко напрежение и електрическата спирачка става неефективна. Тя не може да спре скутера, когато е спрян, нито да го задържи на наклон.
Колко енергия всъщност се възстановява?
В нормална употреба, електрическото спиране се използва по-рядко, отколкото може да се предположи. На равна повърхност, по-голямата част от енергията се губи поради съпротивлението на въздуха и триенето, а не поради спиране. Ефективността е по-забележима в градски условия, където има много спирания, и особено при дълги спускания. Основното предимство на електрическото спиране е друго: осигурява плавно и равномерно спиране, а накладките и дисковете се износват по-малко.
Ограниченията, които трябва да знаете
Батерията е заредена
Акумулаторът, когато е напълно зареден, вече не може да приема допълнителна енергия. Токът, генериран при спиране, би повишил напрежението му над допустимата граница за клетките. В този случай, системата за управление на батерията (BMS) или контролерът намаляват електрическото спиране, а понякога дори го изключват. Практическото следствие е, че в началото, когато батерията е напълно заредена и се намирате в горната част на спускане, електрическото спиране може да бъде значително по-слабо от обикновено.
Максималният ток на зареждане на батерията
Батерията приема по-малко ток при зареждане, отколкото при разреждане. Токът, генериран при спиране и връщан към батерията, трябва да остане под тази граница, в противен случай системата за управление на батерията (BMS) може да се изключи, което ще доведе до спиране на работата на цялото устройство. При контролер с регулируеми настройки, токът за спиране на мотора и токът, връщан към батерията, се настройват отделно.
Напрежението на контролера
При спиране, напрежението се повишава над това на батерията. Контролер, който няма достатъчен запас на напрежение, може да бъде повреден от силно електрическо спиране, когато батерията е напълно заредена. Това е една от причините, поради които контролерът трябва да бъде избран с достатъчен запас, както е обяснено в нашия наръчник за контролери.
Прилепчивостта
При електрически тротинетки с един двигател, спирачната система действа само върху едно колело. При силно натискане, особено на мокра повърхност, това може да доведе до поднасяне. Работата му наподобява тази на механична спирачка.
Съвет за сервиз.
Никога не разчитайте само на електрическата спирачка, за да спрете. Тя може да отслабне неочаквано, независимо дали батерията е заредена или има някаква повреда. Механичните спирачки винаги трябва да могат да спрат машината самостоятелно; при мощни електрически тротинетки, те заслужават спирачки, които са на висота.
Често задавани въпроси
Защо спирачката ми работи по-слабо, когато батерията е напълно заредена?
Причината е, че батерията вече не може да поеме тока, генериран при спиране. Контролерът или системата за управление на батерията (BMS) намаляват електрическото спиране, за да предпазят клетките. Нормалната работа се възстановява, когато напрежението на батерията леко спадне.
Регенеративното спиране значително ли увеличава пробега?
В обичайна употреба, подобрението е скромно. То е по-забележимо в градски условия, където има много спирания, и при дълги спускания. Истинската полза е по-плавното спиране и по-малкото износване на механичните спирачки.
Може ли електрическата спирачка да повреди батерията?
Ако е настроен на стойност, която надвишава тока за зареждане, който батерията може да поеме, това я кара да се нагрява и да старее по-бързо, и може да предизвика прекъсване от страна на системата за управление на батерията (BMS). Когато е правилно настроен, той е безопасен.